2023年全国中职院校智能家居安装与维护试题册

“2023年全国职业院校技能大赛〞中职组“企想〞杯智能家居安装与维护竞赛试题册2023年6月赛题说明1.考前须知〔1〕检查比赛中使用的硬件设备、连接线、工具、材料和软件等是否齐全，计算机设备是否能正常使用；并在设备确认单和材料确认单上签工位号〔汉字大写〕。〔2〕禁止携带和使用移动存储设备、计算器、通信工具及参考资料。〔3〕操作过程中，需要及时保存设备配置。比赛过程中，不要对任何设备添加密码。〔4〕比赛中禁止改变软件原始存放位置。〔5〕比赛中禁止触碰、拆卸带有警示标记的设备、线缆和插座。〔6〕仔细阅读比赛试卷，分析需求，按照试卷要求，进行设备配置和调试。〔7〕比赛完成后，不得切断任何设备的电源，需保持所有设备处于工作状态。〔8〕比赛完成后，比赛设备和比赛试卷请保存在座位上，禁止带出考场外。2.比赛软件环境〔1〕物理机操作系统：Windows7〔32位〕开发环境：Eclipse智能家居开发库、开发文档、配置文件样板间控制软件〔2〕虚拟机操作系统：Ubuntu10.103.赛题说明〔1〕本次比赛的赛题由三局部组成，考核内容相互独立，单独评分。〔2〕第一局部为智能家居设备安装调试以及应用配置，第二局部为智能家居网关应用配置，第三局部为智能家居移动终端软件应用配置。〔3〕比赛时间总计180分钟，参赛选手可自由分配任务及时间。〔4〕参赛选手需仔细阅读试题，按照试题要求填写答案或提交竞赛成果。赛题某团一从高技产研、产销的大企，鉴于物联网技术的飞速开展，且应用越来越丰富，第一局部智能家居设备安装调试以及应用配置本局部要求完成节点板配置。完成智能家居设备的安装、连线以及软件调试，实现如图1-1所示样板间电器布局图的效果(不含接线)。说明：样板间里所有涉及220V强电局部都已经安装完毕，选手仅需针对弱电接线。相应软件存放在“桌面\竞赛材料〞文件夹中。图1-1样板间电器布局图图1-1中的数字分别表示以下模块：序号对应模块序号对应模块1燃气探测器10-12温湿度、气压监测、光照度模块2烟雾探测器13空调模块3人体红外探测器14DVD模块4二氧化碳监测器15窗帘电机模块5PM2.5监测器16A8网关6报警灯17无线路由器7换气扇模块18智能网关8电视机模块19射灯9门禁模块一、设备配置请根据表1-1设备列表，使用智能家居应用配置软件，来配置对应的传感器设备和控制设备，使整个智能家居无线网络建立起来。表1-1设备列表序号设备名称板号序号设备名称板号1温湿度监测器410电动窗帘102照度监测器511电视、空调、DVD13烟雾探测器612换气扇124燃气探测器713报警灯95二氧化碳监测器1314门禁系统146PM2.5监测器815智能网关无7气压监测器316无线路由器无8人体红外监测器217云端效劳器无9射灯11二、设备安装温湿度监测器：按照样板间电器布局图将温湿度监测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。照度监测器：按照样板间电器布局图将照度监测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。烟雾探测器：按照样板间电器布局图将烟雾传感器安装至指定位置并固定，完成设备供电。燃气探测器：按照样板间电器布局图将燃气探测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。二氧化碳监测器：按照样板间电器布局图将二氧化碳监测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。PM2.5监测器：按照样板间电器布局图将PM2.5监测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。气压监测器：按照样板间电器布局图将气压监测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。人体红外探测器：按照样板间电器布局图将人体红外探测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。射灯：按照样板间电器布局图将射灯安装至指定位置并固定，完成设备供电。电动窗帘：按照样板间电器布局图将节点型继电器和电动窗帘导轨安装至指定位置并固定，完成设备供电。换气扇：按照样板间电器布局图将电压型继电器和换气扇安装至指定位置并固定，完成设备供电。报警灯：按照样板间电器布局图将报警灯安装至指定位置并固定，完成设备供电。空调：按照样板间电器布局图将空调安装至指定位置并固定，完成设备供电。电视机：按照样板间电器布局图将电视机安装至指定位置并固定，完成设备供电。DVD：按照样板间电器布局图将DVD和音响安装至指定位置并固定，完成设备供电。门禁系统：按照样板间电器布局图将电子插锁、刷卡器、门铃、开门按钮安装至指定位置，并固定。A8网关：按照样板间电器布局图将A8网关安装至指定位置并固定，完成设备供电。无线路由器、智能网关按照布局图安装至指定位置，并按标准制作连接网线三根。三、设备连接与调试设计设备的连接线路，连线设备的电源线确认无误后通电运行，并进行设备调试。根据以下配置要求完成智能家居样板间中硬件和软件的配置。请根据设备列表配置表完成对传感器设备的配置工作。完成对红外转发器红外通道配置工作。表1-2红外模块功能对应学习频道号红外模块功能学习频道号电视机开关功能1空调开关功能2DVD开关仓功能(请选手自行翻开电源)3完成所有子系统的设备链连接工作，并对安装好的设备进行调试。四、软件调试完成对无线路由器的配置，见表1-3配置表。完成智能网关的配置。所有结果通过终端接入配置好的无线网络，结合第二局部与第三局部的软件，进行智能采集和智能操作控制。表1-3配置表工程设定值路由器IP18效劳器IP1网关IP18.1.10.1~18.1.10.100之间效劳器掩码第二局部智能家居网关应用配置本局部要求完成智能家居网关与协调器的连接，智能家居网关与效劳器的连接，实现QT工程的创立以及界面、数据采集功能，实现对智能家居设备的控制和模拟应用配置，并完成网关移植。说明：虚拟机登录及提升权限的密码是bizideal，所使用到的动态链接库lib-SmartHomeGateway-X86.so、lib-SmartHomeGateway-ARM.so,存放于虚拟机桌面素材〔包括所有图片，完整头文件qextserialport.h、qextserialbase.h、posix_qextserialport.h、command.h、configure.h、jsoncommand.h、sql.h、log.h、tcpclientthread.h、tcpserver.h、tcpthread.h、VariableDefinition.h〕文件夹中。烧写所使用的Minitool软件存放于桌面〔竞赛材料〕。设备连接完成A8网关与协调器的连接，A8网关与效劳器的连接。保存方法将整个QT工程保存到“虚拟机桌面\QT工程XXX〞文件夹中〔其中XXX代表3位的工位号〕。界面及功能实现图2-1登录界面在图2-1登录界面中单击“注册帐户〞按钮进入图2-2注册帐户界面；单击“查看帐户〞按钮进入图2-3查看帐户界面；单击“管理帐户〞进入图2-4管理帐户界面；单击“关闭系统〞退出系统；输入用户名，密码，效劳器IP，端口号，单击“登录〞按钮,假设信息输入正确那么进入图2-5控制功能界面。〔要求用户名，密码，效劳器IP，端口号有默认值〕。在图2-2注册帐户界面中，在没有输入用户名信息时单击注册，弹出图2-2-1注册错误界面1，输入用户名没有输入密码，弹出图2-2-2注册错误界面2，没有输入确认密码，弹出图2-2-3注册错误界面3，两次密码不一致，弹出图2-2-4注册错误界面4，输入正确弹出图2-2-5注册成功界面，单击右下角返回图标，返回至图2-1登录界面。图2-2注册帐户界面图2-2-1注册错误界面1图2-2-2注册错误界面2图2-2-3注册错误界面3图2-2-4注册错误界面4图2-2-5注册成功界面在图2-3查看帐户界面中，单击右下角按钮，退出图2-3查看帐户界面返回到图2-1登录界面中。在图2-4管理帐户界面中，单击选中任意一行的某个单元格后，单击“删除帐户〞删除选中的帐户。表要同步更新。单击右下角“退出〞按钮，关闭本窗口，返回到图2-1登录界面中。图2-3查看帐户界面图2-4管理帐户界面在图2-5控制功能界面中，选择正确的串口号、波特率，校验位、数据位〔默认选择正确值〕，单击“翻开串口〞翻开实际串口，同时按钮上的文字变化为“关闭串口〞，单击“关闭串口〞关闭实际串口。效劳器IP后的Label显示正确的效劳器IP〔与无线路由器设置的效劳器IP保持一致〕，端口号后的Label显示应监听的效劳器端口。单击“连接效劳器〞连接到样板间效劳器上，按钮文字变为“已连接效劳器〞，并能正确传输数据。单击“监听〞能正确识别连接，按钮文字变为“已监听〞。图2-5控制功能界面信息采集采集所有传感器的信息并在界面上显示。将数据采集界面截屏并以“数据采集图a.png〞名字保存至“虚拟机桌面\QT工程XXX〞文件夹中。单击“图表〞按钮，绘制光照值的折线图，如图2-6光照值折线图。要求：当最大值超过250时，Y轴刻度随之变化为适宜的刻度，即Y轴刻度随光照值中的最大值的变化而变化，限定最大值不超过2000。图2-6光照值折线图系统日志：将单控操作的时间和动作记录到系统日志。选中图2-5上的“读取日志〞复选框，读取日志,需读取的内容是：时间+单控动作。如图2-7读取日志界面，点击“返回〞，返回图2-5控制功能界面。图2-7读取日志界面控制功能实现单击图2-5控制功能界面左上的灯图片，翻开样板间的一个射灯，同时图片上的灯变为亮效果，再次单击该图片，关闭射灯，图片变为图2-5控制功能界面中的效果；单击左下的灯图片，翻开样板间另外一个射灯，同时图片上的灯变为亮效果，再次单击该图片，关闭射灯，图片变为图2-5控制功能界面中的效果。要求界面、样板间器件实现同步变化。单击图2-5控制功能界面中的电视机，翻开样板间的电视机，再次单击关闭样板间的电视机。单击图2-5控制功能界面中的空调，翻开样板间的空调，再次单击该图片，关闭样板间内的空调。单击图2-5控制功能界面中的窗帘，关闭样板间的窗帘，同时图上的窗帘变为关闭状态，再次单击，翻开样板间内的窗帘，图2-5控制功能界面上的窗帘变为翻开状态。单击图2-5控制功能界面中的，翻开样板间内的DVD，再次单击关闭样板间的DVD。离家模式控制：关闭报警灯、关闭射灯。夜间模式控制：翻开射灯。当温度高于35度翻开换气扇，否那么关闭换气扇。白天模式控制：关闭射灯、当光照度小于80时翻开窗帘，否那么关闭窗帘。安防模式控制：开门，关闭射灯、换气扇；当人体红外感应到人时，翻开报警灯。在图2-5控制功能界面的监测对象中选取光照或烟雾传感器，在最大值后显示选中的传感器的历史最大值。注意：完成真实器件动作的同时更新相应功能按钮在界面对应区域中的显示状态。网关移植要求：将实现的智能家居模拟应用制作成镜像，用USB方式〔使用Minitools软件〕将镜像移植到网关上，并能够正常运行。第三局部智能家居应用软件配置此局部要求完成设备连接、上机位UI设计、实现界面逻辑流程与软件逻辑流程。设备连接将效劳器和嵌入式移动教学套件箱正确连接。上位机开发界面设计使用Eclipse开发完成智能家居安卓客户端软件。软件初始界面如图3-1所示。所有素材存放在“桌面\竞赛材料〞文件夹中。保存方法：将整个安卓工程保存到“桌面\安卓工程XXX〞文件夹中〔其中XXX代表3位的工位号，下同〕。图3-1初始加载界面效果图功能模块实现要求软件启动后，显示如图3-1所示的初始加载界面，界面顶部为1个TextView，其文本显示为“欢送进入智能世界！〞,文本大小为40sp,颜色为红色，持续处于跑马灯的效果。界面中部为1个TextView，其文本显示为“正在加载，请稍后...〞,文本大小为40sp，颜色为白色。其文本后的“.〞初始时显示1个，1秒后显示2个，再1秒后显示3个，后1秒恢复显示1个，如此反复。同时在大约9秒内右下角TextView的文本“Loading...〞后面的百分比从“0%〞逐渐变为“99%〞，文本大小为25sp，颜色为白色。当百分比变为99%后，显示如图3-2所示的登录界面。登录界面要求记住并显示上次登录成功的用户名、密码、端口号、IP地址。图3-2登录界面效果图“登录界面〞效果图中右下角变为显示系统日期和时间并每秒实时更新〔其余界面如同样包含日期和时间的显示那么采用同样的要求〕。界面中上部的TextView切换文本为“加载完毕，请登录...〞，并且持续闪烁，闪烁频率为1Hz。界面正中部位为4个TextView和4个EditText，其中“IP地址〞和“端口号〞应填效劳器的IP地址和端口号，输入的密码显示为“*〞。当单击“登录〞按钮时，如输入的用户名和密码已注册且端口号和IP地址都正确那么显示如图3-4所示的选择界面。如果四项信息都正确那么进入“选择界面〞〔图3-4〕；如账号、密码输入错误那么Toast提示“用户名或密码有误〞。图3-3注册界面效果图单击“注册〞按钮，进入注册界面，界面效果如图3-3所示。注册界面中，单击“关闭〞按钮退出该界面，单击“确认〞按钮完成注册。注册时，要求用户名不能为空，否那么Toast提示“用户名不能为空〞；密码长度不少于6位，否那么Toast提示“密码长度缺乏6位〞，密码必须包含字母和数字，否那么Toast提示“密码格式有误〞。输入符合要求的用户名，密码且密码和确认密码一致，那么Toast提示“用户注册成功〞，同时将账号、密码插入到数据库中。当密码及确认密码不一致时Toast提示“验证密码不一致〞。如输入的用户名已被注册，那么Toast显示“用户已经存在〞。图3-4选择界面效果图“选择界面〞效果图正中位置含4个TextView，初始时，“根本〞的左侧有一个安卓机器人图片，如果此时单击其他文本，那么图片会出现在相应的TextView的左侧〔同一时刻有且只有一个TextView左侧有图片〕。如单击已有图片的那个TextView后，会进入对应界面。界面右上角有一个安卓机器人图片，单击后可返回“选择界面〞〔其余界面的右上角如同样包含安卓机器人图片那么采用同样的要求〕。“根本界面〞效果图如图3-5所示，“采集参数〞的各个EditText设置为不能获取焦点，并将对应传感器采集到的数据每5秒实时更新显示到对应的EditText。单击各电器所对应的按钮，发送相应的命令控制样板间的对应设备〔射灯1和射灯2对应同一个射灯〕，将按钮文字根据设备状态在“ON〞和“OFF〞间进行切换。此时在按钮右侧出现“欢送主人回家！〞的缩放动画，不断重复，直至再次点击门禁系统按钮，使文字消失。图3-5根本界面效果图“联动界面〞效果图如图3-6所示有两个功能，界面启动时，第二个功能的所有控件设置为Disabled，每个功能在相应的复选框选中时生效。第一个功能“当〞后面的下拉菜单含“温度〞和“光照〞两个选项，当下拉菜单项选择择“光照〞时，第二个功能的所有控件取消Disabled。第二个下拉菜单含“>〞和“<=〞两个选项，右侧EditText应填数值〔如果未填或填错在该功能所对应的复选框选中时，用Toast提示“风扇数值填写错误〞，并取消复选框的选中状态〕。第二个功能“当光照度〞后面的下拉菜单含“>〞和“<=〞两个选项，EditText应填数值〔如果未填或填错在该功能所对应的复选框